Bảo quản fillet cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) đông lạnh bằng hợp chất gelatin kết hợp với gallic hoặc tannic acid

- BẢO QUẢN FILLET CÁ TRA (Pangasianodon hypophthalmus) ĐÔNG LẠNH BẰNG HỢP CHẤT GELATIN KẾT HỢP VỚI GALLIC HOẶC TANNIC ACID Lê Thị Minh Thủy, Nguyễn Thị Kim Ngân, Đinh Lê Thị Thúy Dân và Nhâm Đức Trí.
- Gelatin, gallic acid, tannic acid, cá tra phi lê..
- Nghiên cứu được tiến hành nhằm đánh giá ảnh hưởng của gelatin kết hợp với gallic acid hoặc tannic acid đến sự giảm thất thoát khối lượng sau khi lạnh đông – tan giá và sự oxi hóa lipid thông qua chỉ số PV và TBARS cá tra phi lê đông lạnh.
- Kết quả nghiên cứu cho thấy, mẫu nhúng trong dung dịch gelatin nồng độ 1,5% có bổ sung gallic acid 2% hoặc tannic acid 2% không ảnh hưởng đến cấu trúc và chất lượng cảm quan của sản phẩm.
- Sử dụng gelatin kết hợp với gallic acid hoặc tannic acid bảo quản fillet cá tra đông lạnh cho hiệu quả hạn chế sự oxy hóa lipid của sản phẩm..
- Bảo quản fillet cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) đông lạnh bằng hợp chất gelatin kết hợp với gallic hoặc tannic acid.
- Hiện nay, trong thực tế sản xuất, các doanh nghiệp sản xuất cá tra fillet đông lạnh đều thực hiện bước ngâm quay tăng trọng (Phosphate hoặc Non phosphate) để làm tăng khối lượng cho thủy.
- Nhưng hiện nay, theo Nghị định số 36/2014/NĐ- CP ngày của Chính phủ về nuôi, chế biến và xuất khẩu sản phẩm cá Tra đã quy định tất.
- cả các sản phẩm cá tra xuất khẩu không được phép vượt quá 83% về hàm lượng ẩm và 10% về tỷ lệ mạ băng, điều này gây rất nhiều khó khăn cho các doanh nghiệp .
- Chính sự gia tăng ẩm trong sản phẩm sau khi ngâm quay trong hóa chất ngâm tăng trọng là nguyên nhân chính cho sự tổn thất khối lượng sau khi rã đông.
- Vì vậy, cần phải có một giải pháp để thay thế các hợp chất ngâm quay tăng trọng nhằm đảm bảo chất lượng sản phẩm trong suốt quá trình lạnh đông, tan giá..
- Cho nên, việc ứng dụng các polymer tự nhiên làm vật liệu bao gói các sản phẩm thực phẩm và dược phẩm bởi khả năng tự phân hủy và hạn chế ô nhiễm môi trường (Cao et al., 2007) đang là hướng nghiên cứu phổ biến.
- Mặt khác, để gia tăng tính kháng khuẩn và chống oxy hóa lipid của màng gelatin, thì cần nghiên cứu kết hợp gelatin với các hợp chất có khả năng kháng khuẩn và chống oxy hóa như các hợp chất polyphenol, alkaloid, tannin, flavonoids… Trong đó, tannic acid và gallic acid là hai hợp chất thuộc nhóm polyphenol với công thức cấu tạo có chứa các vòng phenol sẽ gia tăng khả năng chống sự oxy hóa lipid cho sản phẩm trong suốt quá trình bảo quản.Vì thế, nghiên cứu sử dụng gelatin kết hợp với gallic hoặc tannic acid để bảo quản cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) fillet đông lạnh đã được thực hiện nhằm tìm ra loại màng bao thực phẩm mới đảm bảo chất lượng sản phẩm đặc biệt là khả năng chống oxy hóa lipid và hạn chế sự thấ thoát khối lượng trong suốt quá trình bảo quản đông và sau khi tan giá..
- Nguyên liệu là cá tra có chất lượng tốt (còn sống, cá khỏe, không bị xây xát, trọng lượng 1±0,2 kg) được chọn mua từ ao nuôi ở quận Bình Thủy, thành phố Cần Thơ.
- 2.3.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ gelatin đến chất lượng cá tra phi lê.
- Tiến hành thı́ nghiê ̣m: Cá tra khi mua về được tiến hành xử lý (cắt tiết, lạng da, fillet, chỉnh hình) thu được miếng cá tra phi lê (khối lượng 250±30g) được chia làm mẫu trắng, mẫu nhúng vào dung dịch sodium tripolyphosphate (STPP) 2% và mẫu nhúng vào dung dịch gelatin 1,5 và 2%.
- 2.3.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ gallic hoặc tannic acid đến chất lượng cá tra phi lê.
- Tiến hành thí nghiệm: lấy mẫu cá tra phi lê chia làm mẫu trắng, mẫu nhúng vào dung dịch STPP 2%, mẫu nhúng vào dung dịch gelatin kết hợp với gallic acid ở các nồng độ 1, 2 và 3% so với nồng độ dung dịch Gelatin, nhiệt độ nhúng 4±1°C..
- 2.3.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát sự ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến chất lượng cá tra phi lê đông lạnh.
- Tiến hành thí nghiệm: 4 nhóm mẫu được cân cùng khối lượng ban đầu gồm nhóm mẫu trắng, nhóm mẫu nhúng trong STPP 2%, nhóm mẫu nhúng trong gelatin-gallic và nhóm nhúng trong dung dịch gelatin-tannic acid.
- Sau đó đem đi bao gói hút chân không và bảo quản đông (-18±2 o C) ở các mốc thời gian khác nhau và 6 tháng.
- Kiểm tra các chỉ tiêu: sự thất thoát khối lượng sau khi tan giá mức độ oxi hóa (chỉ tiêu PV, TBARS), tổng số vsv hiếu khí, đo cấu trúc và ĐGCQ nhằm khảo sát sự biến đổi chất lượng của cá tra fillet trong suốt 6.
- Cân khoảng 1 g mẫu cá tra cho vào ống ly tâm 50 ml, thêm 5 ml chloroform và 10 ml acetic acid, lắc đều trên máy lắc sau đó thêm 1 ml dung dịch KI bão hòa.
- Tiến hành chuẩn độ bằng dung dịch Na 2 S 2 O 3.
- Trong đó: V (ml) và V 0 (ml) lần lượt là thể tích dung dịch Na 2 S 2 O 3 của mẫu thử và mẫu trắng..
- Chỉ số TBARS: của cá tra fillet đông lạnh được phân tích theo phương pháp được mô tả Buege and Aust (1978).
- Kiểm tra độ mất nước bằng phương pháp kiểm tra khối lượng: cá sau khi được xử lý ngâm tăng trọng, chọn cùng một khối lượng đem đi bảo quản..
- 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Thành phần hóa học của cá tra.
- Thành phần hóa học của nguyên liệu là cơ sở để có biện pháp xử lý nhằm đảm bảo chất lượng sản phẩm trong suốt quá trình bảo quản.
- Kết quả thành phần hóa học của cá tra fillet được thể hiện trong Bảng 1..
- Bảng 1: Thành phần hóa học của cá tra fillet.
- Kết quả ở Bảng 1 cho thấy thành phần hóa học chủ yếu của cá tra fillet là ẩm độ 79,6%, chiếm hàm lượng cao nhất, kế tiếp là protein 17,6%, khoáng 0,75% và lipid 1,32%.
- Cá tra với hàm lượng lipid khá cao (1,32%) là nguyên nhân chính cho mọi biến đổi xảy ra trong quá trình bảo quản..
- Vì vậy, cần phải nghiên cứu sử dụng vật liệu bảo quản có khả năng hạn chế sự oxy hóa lipid trong suốt quá trình bảo quản đông nhằm hạn chế những biến đổi chất lượng trong quá trình bảo quản..
- 3.2 Ảnh hưởng của nồng độ gelatin trong dung dịch nhúng đến chất lượng cá tra fillet.
- Kết quả ảnh hưởng của nồng độ gelatin trong dung dịch nhúng đến mức độ tăng trọng, cấu trúc, chất lượng cảm quan và mức độ oxy hóa lipid của cá tra fillet được trình bày trong Bảng 2..
- Bảng 2: Ảnh hưởng của nồng đô ̣ Gelatin đến mức độ tăng trọng, cấu trúc, đánh giá cảm quan và mức độ oxi hóa cá tra fillet.
- Kết quả phân tích từ bảng 2 cho thấy sử dụng gelatin làm màng bao bảo quản cá tra fillet thì đặc tính về cấu trúc và giá trị cảm quan của mẫu được nhúng trong dung dịch gelatin không khác biệt thống kê so với mẫu trắng, nhưng mẫu ngâm trong dung dịch STPP lại có cấu trúc (83,2 g.cm và 17,4 điểm) thấp hơn so với mẫu trắng.
- Nguyên nhân là do mẫu ngâm trong dung dịch STPP các nhóm phosphate trong phân tử STPP sẽ hình thành liên kết với ion Ca 2+ và Mg 2+ có trong cơ thịt, làm giảm khả năng liên kết của các ion này với protein, do đó mạng protein mới được nới lỏng, khả năng liên kết với nước tăng (Đỗ Thị Tường Vy, 2008) làm cho cấu trúc sản phẩm giảm.
- Nguyên nhân là do nồng độ gelatin cao thì dung dịch tạo màng càng nhớt, khối lượng của màng càng tăng.
- Các mẫu cá tra fillet được nhúng trong dung dịch gelatin đều có chỉ số peroxide thấp hơn so với mẫu trắng.
- Nguyên nhân là do gelatin có khả năng tạo màng và màng này có khả năng ngăn chặn sự xâm nhập của oxy không khí nên hạn chế một phần sự oxy hóa lipid của sản phẩm (Thuy et al., 2015)..
- Kết quả nghiên cứu của Krochta and De Mulder- Johnson (1997) đã sử dụng màng gelatin dùng để bao gói sản phẩm thịt bò tươi cho thấy quá trình oxy hóa lipid được hạn chế bởi vì các liên kết hydro trong gelatin hoạt động như một rào cản đối với O 2 .
- Do mức độ oxy hóa của mẫu nhúng gelatin còn thấp hơn khi so sánh với mẫu nhúng STPP nên tiến hành chọn mẫu nhúng gelatin 1,5% kết hợp với gallic hoặc tannic acid để tăng cường khả năng kháng khuẩn và chống oxy hóa lipid của sản phẩm..
- 3.3 Ảnh hưởng của nồng độ tannic hoặc gallic acid trong dung dịch nhúng đến chất lượng cá tra fillet.
- Kết quả ảnh hưởng của nồng đô ̣ tannic hoặc gallic acid trong dung dịch nhúng đến mức độ tăng trọng, mức độ oxy hóa lipid, cấu trúc và đánh giá.
- cảm quan cá tra fillet được trình bày ở Bảng 3..
- Bảng 3: Ảnh hưởng của nồng đô ̣ tannic hoặc gallic acid trong dung dịch nhúng đến mức độ tăng trọng, mức độ oxy hóa, cấu trúc và đánh giá cảm quan cá tra fillet.
- Ge-Ga là màng bao sản phẩm tạo ra từ gelatin phối trộn gallic acid.
- Ge-Ta là màng bao sản phẩm tạo ra từ gelatin phối trộn tannic acid.
- Kết quả Bảng 3 cho thấy mức độ tăng trọng của mẫu nhúng trong gelatin kết hợp gallic hoặc tannic acid vẫn thấp hơn mẫu nhúng STPP.
- Mẫu nhúng trong dung dịch gelatin kết hợp với tannic acid cho hiệu quả.
- Khả năng hạn chế tốc độ oxy hóa lipid của sản phẩm tăng khi tăng nồng độ gallic hoặc tannic acid trong dung dịch nhúng.
- Kết quả nghiên cứu tương tự cũng được quan sát thấy trong nghiên cứu sử dụng màng gelatin kết hợp với tinh dầu quế (Andevari và Rezaei, 2011) bảo quản cá.
- hồi tươi fillet và gelatin kết hợp với tinh dầu sả (Ahmad et al., 2012) để bảo quản cá chẽm cắt lát..
- Từ kết quả thí nghiệm, mẫu được nhúng trong dung dịch gelatin kết hợp gallic acid 2% hoặc tannic acid 2% được chọn để bố trí thí nghiệm bảo quản..
- 3.4 Ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến chất lượng cá tra fillet đông lạnh.
- Kết quả ảnh hưởng thời gian bảo quản đến sự biến đổi cấu trúc, sự thay đổi khối lượng, giá trị cảm quan, mật độ vi sinh và mức độ oxy hóa lipid của cá tra fillet đông lạnh được thể hiện ở các Bảng 4, 5, 6..
- Bảng 4: Ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến cấu trúc và sự thay đổi khối lượng của cá tra fillet Thời gian.
- Ge-Ga là mẫu nhúng trong dung dịch gelatin phối trộn gallic acid Ge-Ta là mẫu nhúng trong dung dịch gelatin phối trộn tannic acid.
- Sự biến đổi cấu trúc và thay đổi khối lượng của sản phẩm cá tra fillet đông lạnh sau khi tan giá ở các mốc bảo quản khác nhau được trình bày trong Bảng 4.
- Nhìn chung, cấu trúc của sản phẩm và khối lượng sản phẩm giảm dần theo thời gian bảo quản do trong quá trình tan giá các tinh thể đá trong cấu trúc tế bào vỡ ra làm cho lượng nước bên trong tế bào thoát ra ngoài (Trần Văn Bền, 2011).
- Mẫu được nhúng trong dung dịch gelatin kết hợp với tannic acid hoặc gallic acid có sự thay đổi về mặt cấu trúc trong suốt quá trình bảo quản đông khác biệt không có ý nghĩa thống kê so với mẫu trắng..
- đến sự trương phồng cấu trúc sản phẩm (Girard et al., 1992) làm cho cấu trúc sản phẩm giảm đáng kể sau khi tan giá.
- Vì vậy, kết quả thí nghiệm này đã cho thấy mẫu nhúng trong dung dịch gelatin kết hợp với gallic hoặc tannic có tỷ lệ tăng trọng thấp hơn mẫu nhúng STPP nhưng sự thất thoát khối lượng sau khi tan giá lại ít hơn.
- Chất lượng cảm quan của sản phẩm cá tra fillet đông lạnh gồm các chỉ tiêu: màu sắc, mùi, vị và cấu trúc trong suốt quá trình bảo quản đông được trình bày trong Bảng 5.
- Trong suốt thời gian bảo quản đông, chất lượng cảm quan của sản phẩm.
- thay đổi theo khuynh hướng giảm dần, điều này có thể giải thích do thời gian bảo quản đông càng dài thì lượng nước thăng hoa càng nhiều, khả năng cháy lạnh, làm trạng thái của cá tra tra fillet thay đổi theo chiều hướng bất lợi.
- Đồng thời các sắc tố hemoglobin, myoglobin và hemoxyamin chuyển thành methemoglobin, metmyoglobin và methrmoxyanin khi sản phẩm bị mất nước làm màu sắc sậm lại (Girard et al., 1992).
- Đặc biệt, do thời gian bảo quản dài tạo điều kiện cho phản ứng oxy hóa xảy ra càng mạnh và làm giảm mùi vị của sản phẩm càng nhiều, sự tan chảy và tái kết tinh của các tinh thể nước đá trong sản phẩm làm phá hủy cấu trúc tế bào và mô, nên khi rã đông các chất dinh dưỡng bị tổn thất rất nhiều, làm sản phẩm mất mùi vị.
- Khi hấp chín, sản phẩm bị khô do mất nước.
- Mẫu được nhúng trong dung dịch Ge-Ga, Ge-Ta vẫn giữ được chất lượng cảm quan cao hơn mẫu trắng và mẫu/I, nhúng STPP..
- Nguyên nhân là do khi bảo quản, lớp màng khô lại làm cho bề mặt sản phẩm bóng đẹp, ngăn chặn sự tiếp xúc giữa sản phẩm với môi trường bên ngoài làm giảm sự khuếch tán của oxy từ môi trường đến bề mặt sản phẩm nên hạn chế quá trình oxi hóa, duy trì được cấu trúc chặt chẽ, màu sắc, mùi vị của sản phẩm không bị biến đổi nên giá trị cảm quan cao.
- Theo nghiên cứu Ahmad et al., 2012 cũng cho thấy khi sử dụng gelatin kết hợp với tinh dầu sả giữ cho thịt cá chẽm cắt lát ít bị thay đổi về màu sắc và vẫn giữ được chất lượng cảm quan sau 12 ngày bảo quản lạnh..
- Bảng 5: Ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến giá trị cảm quan và mật độ vi sinh của cá tra fillet Thời gian.
- Ge-Ga là mẫu nhúng trong dung dịch gelatin phối trộn gallic acid.
- Ge-Ta là mẫu nhúng trong dung dịch gelatin phối trộn tannic acid Chỉ tiêu vi sinh là một trong những cơ sở để đánh giá chất lượng của sản phẩm thực phẩm.
- Nó phản ánh tính an toàn của sản phẩm thực phẩm, đồng thời vi sinh vật tham gia vào phá trình phân hủy các chất dinh dưỡng sản sinh ra các sản vật cấp thấp như NH 3, indol, skatol… gây hư hỏng thực phẩm.
- Mật độ vi sinh vật có trong thực phẩm sẽ tăng dần theo thời gian bảo quản.
- Nguyên nhân là do những lớp bên trong sản phẩm nhiệt độ hạ xuống chậm hơn lớp bên ngoài nên những vi sinh vật đã thâm nhập vào lớp bên trong sản phẩm có đủ thời gian thích nghi với sự thay đổi nhiệt độ, khả năng tự vệ của chúng cao hơn những vi sinh vật của lớp ngoài thực phẩm do đó khó tiêu diệt hơn.
- Bảng 6: Ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến mức độ oxy hóa của cá tra fillet Thời gian.
- Ge-Ga là màng bao sản phẩm tạo ra từ Gelatin phối trộn gallic acid.
- Ge-Ta là màng bao sản phẩm tạo ra từ Gelatin phối trộn tannic acid Kết quả từ Bảng 6 cho thấy, mẫu khi nhúng.
- trong gelatin kết hợp với gallic acid 2% hoặc tannic acid 2% làm cho quá trình oxy hóa lipid của mẫu diễn ra chậm hơn, mức độ oxy hóa cũng thấp hơn so với mẫu trắng và mẫu STPP.
- Nguyên nhân là do mẫu trắng không có màng bao nên O2 không khí tiếp xúc trực tiếp với bề mặt sản phẩm và khuyết tán vào bên trong, phản ứng trực tiếp với các gốc tự do của acid béo làm cho quá trình oxy hóa xảy ra mạnh hơn.
- Đối với mẫu có nhúng trong các dung dịch bảo quản, mức độ oxy hóa của sản phẩm thấp từ 1,42 lên 2,99 meq/kg đối với mẫu nhúng STPP.
- 1,02 lên 2,56 meq/kg đối với mẫu nhúng gelatin và tannic acid và chỉ số PV có xu hướng giảm khi tiếp tục kéo dài thời gian bảo quản.
- Có thể giải thích là do khi nhúng mẫu trong Ge-Ga hoặc Ge-Ta khi bảo quản dung dịch khô lại hình thành lớp màng bao quanh sản phẩm, hạn chế sản phẩm tiếp xúc với O 2 , mà O 2 là tác nhân chính tác dụng với các acid béo không no, mạch dài thường gặp trong cá tra fillet gây hiện tượng oxy hóa lipid.
- Mặc khác, chỉ số peroxyde có xu hướng giảm xuống trong tháng 5 và 6 là do mẫu được bảo quản thời gian càng dài thì quá trình oxi hóa lipid diễn ra càng mạnh mẽ, oxi hóa các cấu trúc bậc cao của phân tử lipid nên chỉ số TBARS tăng lên trong giai đoạn này.
- Kết quả nghiên cứu này cũng tương tự như nghiên cứu Giménez et al., 2010 khi dùng gelatin kết hợp với borage tỷ lệ 50:50 (4g/100mL) để ngăn chặn sự oxy hóa của chả cá thu trong suốt 240 ngày bảo quản đông mức độ oxy hóa tăng lên từ 0 đến 180 ngày rồi giảm xuống và Ahmad et al., 2012 đã nghiên cứu sự biến đổi của cá chẽm cắt lát khi được bao gói bảo quản bằng màng gelatin kết hợp với 25% (w/w) tinh dầu sả..
- Để đánh giá mức độ oxy hóa cấu trúc bậc hai của lipid, phân tích chỉ số TBARS (kết quả trong Bảng 6) để xác định hàm lượng các sản phẩm của quá trình oxy hóa bậc hai của lipid.
- Kết quả cho thấy, TBARS có xu hướng tăng theo thời gian bảo quản.
- Nguyên nhân là do quá trình oxy hóa lipid diễn ra mạnh mẽ trong giai đoạn đầu, các sản phẩm của quá trình oxy hóa lipid như hydroperoxide được hình thành và nhanh chóng bị oxy hóa thành các sản phẩm bậc hai như aldehyde (Benjakul et al., 2005).
- Kết quả này tương tự với nghiên cứu của Phạm Thị Mỹ Hiền (2014) cho thấy khả năng hạn chế sự hình thành các sản phẩm của quá trình oxy hóa lipid thể hiện qua chỉ số TBARS ở mẫu thịt cá thu ngâm trong dịch chiết rong mơ có thể được giải thích là do khả năng chống oxy hóa lipid của dịch chiết rong mơ khi xử lý thịt cá đã ngấm vào tổ chức cơ thịt và ngăn chặn sự hình thành hydroperoxide trong quá trình bảo quản lạnh thịt cá.
- Theo nghiên cứu của Hồ Bá Vương (2014) cũng cho thấy giá trị TBARS của cá bớp tại thời điểm 12 ngày bảo quản là 2,26 mgMDA/kg cơ thịt.
- Kết quả nghiên cứu cho thấy hiệu quả ngăn chặn mức độ oxy hóa chất béo trong cơ thịt cá tra khi được bảo quản bằng cách nhúng trong dung dịch gelatin kết hợp với gallic hoặc tannic acid..
- Qua quá trình nghiên cứu cho thấy, sử dụng dung dịch gelatin kết hợp với gallic hoặc tannic acid trong bảo quản cá tra fillet đông lạnh vẫn rất khó để thay thế cho STPP nếu chỉ xét về mức độ tăng trọng.
- Tuy nhiên, mẫu được nhúng trong dung dịch này đã thực sự cải thiện được cấu trúc, tính cảm quan cho sản phẩm.
- Bên cạnh đó, nó còn hạn chế được sự oxy hóa lipid, ức chế được sự phát triển của vi sinh vật hiếu khí trong suốt quá trình bảo quản..
- Khảo sát ảnh hưởng của phụ gia tăng trọng đến cấu trúc và khả năng giữ ẩm của cá tra fillet.
- Bảo quản cá tra fillet trong điều kiện lạnh có kết hợp rửa bằng acid lactic và bao gói chân không